Pod pojęciem wełny mineralnej kryją się dwa rodzaje materiałów izolacyjnych – wełna skalna i wełna szklana. Na pozór bardzo podobne do siebie wyroby różnią się jednak zasadniczo pod względem osiąganych wartości parametrów termicznych i mechanicznych. Różnice te wynikają wprost z technologii wytwarzania obu typów wełny, przy czym nie można stwierdzić jednoznacznie, że jeden typ ma kompleksową przewagę nad drugim.
Surowcem wykorzystywanym do produkcji wełny skalnej są skały wulkaniczne takie jak gabro, bazalt czy skała sedymentacyjna – dolomit. Razem z tzw. brykietami mineralnymi – materiałem pochodzącym z recyklingu – zostają one roztopione i rozwłóknione. Powstałe włókna spaja się przy pomocy tzw. lepiszcza – specjalnej żywicy, a następnie z uzyskanej masy formuje się konkretne produkty. Do produkcji wełny szklanej wykorzystuje się piasek kwarcowy i stłuczkę szklaną pochodzącą z recyklingu. Sam proces wytwarzania jest bardzo podobny z tą zasadniczą różnicą, że do produkcji wełny szklanej używa się większej ilości lepiszcza. Ma to zasadniczy wpływ na układ włókien – są one ukierunkowane bardziej równolegle do powierzchni wytworzonych płyt i mat, niż ma to miejsce w przypadku wełny skalnej, której włókna mają układ raczej rozproszony. Większa zawartość substancji wiążącej w wełnie szklanej wpływa również na jej gęstość. W zależności od wyrobu gęstość wełny szklanej waha się w zakresie od 10 do 150 kg/m3, natomiast wełna skalna dostępna jest w zakresie gęstości od ok. 30 do 180 kg/m3. Izolacyjność cieplną materiałów określa współczynnik przewodzenia ciepła λ, który dla wełny mineralnej mieści się w przedziale od 0,030 do 0,045 W/mK.
Porównując parametry izolacyjności cieplnej wełny skalnej i szklanej, należy zwrócić uwagę na fakt, iż wełna skalna o danej gęstości osiąga podobny poziom wartości parametru λ co wełna szklana o znacznie niższej gęstości. Z uwagi na fakt, że dolny zakres gęstości wełny szklanej jest niższy niż wełny skalnej, osiąga ona również niższe wartościami parametru λ, dochodzące nawet do 0,030 W/mK.
Najniższa wartość przewodności cieplnej wyrobów z wełny skalnej wynosi natomiast 0,034 W/mK. Zupełnie inaczej wygląda jednak kwestia parametrów mechanicznych obu rodzajów wełny. Im wyższa gęstość produktu, tym wyższa wytrzymałość na ściskanie CS(10). Wełna skalna umożliwia wytwarzanie wyrobów o bardzo dużej gęstości. Górny zakres gęstości wełny szklanej jest znacznie niższy niż wełny skalnej. Dlatego wszędzie tam, gdzie materiał izolacyjny poddawany jest dużym obciążeniom i wymagana jest jak największa wytrzymałość na ściskanie, konieczne jest zastosowanie wełny skalnej. W przypadku materiałów izolacyjnych istotnym parametrem jest odporność na wysoką temperaturę. Zarówno wełna skalna, jak i wełna szklana zaliczane są do materiałów niepalnych o najwyższej klasie reakcji na ogień A1.
Podczas pożaru mogą się topić, ale nie płoną otwartym płomieniem, zapobiegając w ten sposób rozprzestrzenianiu się ognia. Nie oznacza to jednak, że wełna mineralna nie ulega zniszczeniu. Każdy materiał ma przecież swoją temperaturę topnienia. W tym przypadku nieco wyższą odporność na wysoką temperaturę wykazuje wełna skalna, która jest w stanie sprostać temperaturze dochodzącej nawet do 1000°C. Wełna szklana wytrzymuje temperaturę do 600-700°C. Należy przy tym zaznaczyć, że temperatury te dotyczą samych włókien. Dodatkowo istotną rolę odgrywa zawartość wspomnianego lepiszcza, czyli substancji wiążącej włókna. Im większa jej zawartość, tym wełna jest mniej odporna na wysoką temperaturę.
Zatem wszędzie tam, gdzie wymagana jest izolacja elementów, które poddawane są działaniu wysokich temperatur, należy zastosować wełnę skalną. Mówimy tutaj głównie o przemyśle i budownictwie przemysłowym. Z powyższych rozważań wynika zatem, że technologia wytwarzania i budowa wywiera silny wpływ na właściwości obu rodzajów wełny mineralnej. Wybór danego rodzaju wełny mineralnej zależy od doraźnych wymagań i miejsca aplikacji. Tam, gdzie wymagana jest duża odporność na obciążenia i wysokie temperatury – np. przy izolacji dachów płaskich – nie zbędne staje się zastosowanie płyt z wełny skalnej.
Tekst: Petralana, www.petralana.eu
Zdjęcie otwierające: Adobe Stock
